HỘI NGHỊ KHOA HỌC TOÀN QUỐC VỀ SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT LẦN THỨ 5<br />
<br />
ĐA DẠNG DI TRUYỀN NGUỒN GEN TẬP ĐOÀN<br />
CÂY DẦU ĐỌT TÍM (Dipterocarpus grandiflorus Blco) Ở VIỆT NAM<br />
TRÊN CƠ SỞ PHÂN TÍCH CHỈ THỊ ISSR VÀ SSR<br />
TRẦN THỊ VIỆT THANH, TRẦN THỊ LIỄU,<br />
VŨ THỊ THU HIỀN, ĐINH THỊ PHÒNG<br />
ng Thiên nhiên i<br />
a<br />
i n n<br />
Kh a h v C ng ngh i<br />
a<br />
PHÍ HỒNG HẢI, LA ÁNH DƯƠNG<br />
i n Kh a h L nghi<br />
i<br />
a<br />
Dầu đọt tím (Diperocapus grandiflorus Blco) là loại cây gỗ thuộc họ Dầu<br />
Dipterocarpaceae, bộ Chè Theales, phân bố ở Việt Nam, Ấn Độ, Thái Lan, Philipp ines,<br />
Myanmar và Malaysia. Theo tác giả Nguyễn Hoàng Nghĩa (2008), Dầu đọt tím ở Việt<br />
Nam được phân bố tại chân núi Bà Nà (Đà Nẵng), núi Kim Phượng (Vườn Quốc gia Bạch<br />
Mã-Thừa Thiên Huế), Tân Phú (Đồng Nai) và Đại Lộc (Quảng Nam). Dầu đọt tím là cây<br />
gỗ có giác lõi phân biệt, giác màu vàng nhạt. Gỗ có tỷ trọng tương đối nặng, ở độ ẩm 15%<br />
tỷ trọng đạt khoảng 650-945kg/m3 . Dầu đọt tím có gỗ mịn, thớ thẳng, dễ gia công, sử<br />
dụng trong xây dụng, đóng đồ gia dụng, làm ván xẻ... Hiện nay loài này chỉ còn duy nhất<br />
một quần thể khoảng 300ha tại xã Đại Thanh, huyện Đại Lộc, tỉnh Quảng Nam. Vì vậy,<br />
nghiên cứu tính đa dạng di truyền nguồn gen của loài Dầu đọt tím làm cơ sở cho việc bảo<br />
tồn và bảo vệ nghiêm ngặt vùng phân bố tự nhiên của loài cũng như việc thu hạt thử<br />
nghiệm gieo ươm là cần thiết [1].<br />
Hiện nay, việc ứng dụng các kỹ thuật sinh học phân tử trên cơ sở phân tích RFLP, AFLP,<br />
ISSR, RAPD, SSR... để đánh giá mức độ đa dạng di truyền quần thể đã được áp dụng trên nhiều<br />
đối tượng cây trồng [2, 4, 5, 6, 8]. Trong đó kỹ thuật ISSR và SSR được sử dụng rộng rãi hơn cả<br />
do có ưu điểm là tương đối đơn giản, hiệu quả cao và tiết kiệm thời gian trong việc đánh giá đa<br />
dạng nguồn gen cây rừng.<br />
Nghiên cứu này đề cập đến kết quả “Đánh giá đa dạng di truyền nguồn gen tập đoàn cây<br />
Dầu đọt tím (Dipterocarpus grandiflorus Blco) ở Việt Nam trên cơ sở phân tích chỉ thị ISSR và<br />
SSR” phục vụ cho công tác bảo tồn và tái tạo nguồn gen cây rừng.<br />
I. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU<br />
Hai mươi lăm (25) mẫu lá cây Dầu đọt tím được bảo quản trong silica gel do Viện Khoa<br />
học Lâm nghiệp Việt Nam cung cấp. Mẫu được thu tại huyện Đại Lộc (tỉnh Quảng Nam) có ký<br />
hiệu: QN1-QN7, QN10-QN16, QN19, QN21-QN30. Thông tin của 27 mồi ISSR, 4 cặp mồi<br />
SSR sử dụng trong nghiên cứu trình bày ở bảng 1, 2.<br />
<br />
254<br />
<br />
HỘI NGHỊ KHOA HỌC TOÀN QUỐC VỀ SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT LẦN THỨ 5<br />
<br />
ng 1<br />
Trình tự nucleotide của 27 cặp mồi ISSR s dụng trong nghiên cứu<br />
(theo Zhi Yong Zhang và cs., 2005)<br />
TT<br />
1<br />
2<br />
3<br />
4<br />
5<br />
6<br />
7<br />
8<br />
9<br />
10<br />
11<br />
12<br />
13<br />
14<br />
15<br />
16<br />
17<br />
18<br />
19<br />
20<br />
21<br />
22<br />
23<br />
24<br />
25<br />
26<br />
27<br />
<br />
Tên mồi<br />
ISSR1<br />
ISSR5<br />
ISSR6<br />
ISSR7<br />
ISSR8<br />
ISSR9<br />
ISSR10<br />
ISSR11<br />
ISSR13<br />
ISSR14<br />
ISSR15<br />
ISSR16<br />
ISSR17<br />
ISSR46<br />
ISSR49<br />
ISSR51<br />
ISSR52<br />
ISSR55<br />
ISSR56<br />
ISSR59<br />
ISSR61<br />
ISSR62<br />
ISSR63<br />
ISSR64<br />
ISSR65<br />
ISSR67<br />
ISSR69<br />
<br />
Trình tự<br />
(CAG)5<br />
(CCG)6<br />
(CTC)6<br />
(GGC)6<br />
(GAA)6<br />
(TG)8GA<br />
(CTC)8<br />
(CCA)5<br />
(GT)8C<br />
(CT)8GTC<br />
(CA)8A<br />
(CT)8AC<br />
(CT)8T<br />
(AG)8T<br />
(GA)8T<br />
(GA)8A<br />
(CT)8G<br />
(AC)8T<br />
(AC)8G<br />
(GA)8CT<br />
(AC)8TG<br />
CTC (AG)7<br />
CTC (GA)7<br />
ACA (GT)7<br />
CAC (TG)7<br />
(ATG)6<br />
(GGGTG)3<br />
<br />
ích thước<br />
ản phẩm PCR (bp)<br />
500-3000<br />
500-1800<br />
600-2000<br />
400-1650<br />
250-800<br />
400-2000<br />
250-1500<br />
400-2100<br />
450-1500<br />
700-2000<br />
400-1000<br />
350-600<br />
350-1000<br />
300-750<br />
500<br />
200-1000<br />
500-1000<br />
250-1200<br />
300-1500<br />
250-1500<br />
350-1500<br />
250-750<br />
300-2000<br />
250-1000<br />
350-1000<br />
400-1500<br />
250-1400<br />
<br />
ng 2<br />
Trình tự nucleotide của 4 cặp mồi SSR s dụng trong nghiên cứu<br />
(theo Tokuko Ujino et al., 1998)<br />
TT<br />
1<br />
<br />
Tên mồi<br />
SSR_Shc01<br />
<br />
2<br />
<br />
SSR_Shc07<br />
<br />
3<br />
<br />
SSR_Shc09<br />
<br />
4<br />
<br />
SSR_Shc11<br />
<br />
Trình tự<br />
F<br />
<br />
GCT ATT GGC AAG GAT GTT CA<br />
<br />
R<br />
<br />
CTT ATG AGA TCA ATT TGA CAG<br />
<br />
F<br />
R<br />
F<br />
R<br />
F<br />
R<br />
<br />
ATG TCC ATG TTT GAG TG<br />
CAT GGA CAT AAG TGG AG<br />
TTT CTG TAT CCG TGT GTT G<br />
GCG ATT AAG CGG ACC TCA G<br />
ATC TGT TCT TCT ACA AGC C<br />
TTA GAA CTT GAG TCA GAT AC<br />
<br />
ích thước<br />
ản phẩm PCR (bp)<br />
110-190<br />
155-360<br />
197<br />
170<br />
<br />
255<br />
<br />
HỘI NGHỊ KHOA HỌC TOÀN QUỐC VỀ SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT LẦN THỨ 5<br />
<br />
Tách DNA tổng số theo phương pháp CTAB của Doyle và Doyle (1987) [3] có cải tiến một<br />
số bước. Kiểm tra độ sạch trên gel agarose 0,9% và đo nồng độ DNA tổng số trên máy quang<br />
phổ hấp phụ. Kỹ thuật PCR-ISSR và PCR-SSR thực hiện như trong công bố của Trần Thị Việt<br />
Thanh và cs. [9]. Phản ứng được thực hiện trên máy PCR model 9700 (GeneAmp PCR System<br />
9700, Mỹ).<br />
Phân tích số liệu bằng chương trình NTSYSpc version 2.0 [10] theo quy ước: 1 = phân<br />
đoạn DNA xuất hiện và 0 = phân đoạn DNA không xuất hiện khi điện di sản phẩm PCR. Xác<br />
định hệ số tương đồng di truyền, thông tin đa hình (giá trị PIC) và lập biểu đồ hình cây để phân<br />
tích mối quan hệ di truyền giữa các mẫu nghiên cứu theo phương pháp Nei và Li [7].<br />
II. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU<br />
Mức độ đa hình DNA giữa 25 mẫu Dầu đọt tím nghiên cứu khi phân tích với 31 chỉ thị<br />
phân tử (27 chỉ thị ISSR và 04 chỉ thị SSR) cho thấy có 28/31 chỉ thị chỉ ra tính đa hình (chiếm<br />
90,32%) với giá trị PIC dao động từ 0 (chỉ thị ISSR49, Shc09 và Shc11) đến 0,398 (chỉ thị<br />
ISSR7), không có chỉ thị nào cho giá trị PIC 0,5. Tổng số có 194 phân đoạn DNA được nhân<br />
bản, trong đó có 148 phân đoạn đa hình (chiếm 76,3%), 46 phân đoạn đồng hình (chiếm<br />
23,71%). Số phân đoạn nhân bản được với mỗi chỉ thị dao động từ 1 (chỉ thị ISSR49, Shc09 và<br />
Shc11) đến 12 (ISSR1 và ISSR56) với kích thước các phân đoạn trong khoảng từ 110bp đến<br />
3000bp (bảng 3). Giá trị đa dạng gen (Hi) dao động từ 0 (chỉ thị ISSR49, Shc09 và Shc11) đến<br />
0,370 (chỉ thị ISSR15), giá trị trung bình là 0,183 (bảng 3).<br />
ng 3<br />
Giá trị PIC và tỷ lệ phân đoạn đa hình của 25 m u Dầu đọt tím với chỉ thị ISSR và SSR<br />
TT<br />
<br />
Chỉ thị<br />
<br />
PIC<br />
<br />
Phân đoạn<br />
đa hình<br />
<br />
Phân đoạn Tổng ố % phân đoạn<br />
đồng hình phân đoạn<br />
đa hình<br />
<br />
Đa dạng<br />
gen (Hi)<br />
<br />
Tổng<br />
phân đoạn<br />
cho các mẫu<br />
<br />
Chỉ thị ISSR<br />
1<br />
<br />
ISSR1<br />
<br />
0,125<br />
<br />
12<br />
<br />
0<br />
<br />
12<br />
<br />
100<br />
<br />
0,191<br />
<br />
231<br />
<br />
2<br />
<br />
ISSR5<br />
<br />
0,031<br />
<br />
5<br />
<br />
1<br />
<br />
6<br />
<br />
83,33<br />
<br />
0,109<br />
<br />
141<br />
<br />
3<br />
<br />
ISSR6<br />
<br />
0,188<br />
<br />
8<br />
<br />
1<br />
<br />
9<br />
<br />
88,89<br />
<br />
0,136<br />
<br />
165<br />
<br />
4<br />
<br />
ISSR7<br />
<br />
0,398<br />
<br />
6<br />
<br />
1<br />
<br />
7<br />
<br />
85,71<br />
<br />
0,287<br />
<br />
74<br />
<br />
5<br />
<br />
ISSR8<br />
<br />
0,357<br />
<br />
9<br />
<br />
1<br />
<br />
10<br />
<br />
90,00<br />
<br />
0,343<br />
<br />
115<br />
<br />
6<br />
<br />
ISSR9<br />
<br />
0,042<br />
<br />
2<br />
<br />
3<br />
<br />
5<br />
<br />
40<br />
<br />
0,123<br />
<br />
115<br />
<br />
7<br />
<br />
ISSR10<br />
<br />
0,178<br />
<br />
3<br />
<br />
5<br />
<br />
8<br />
<br />
37,50<br />
<br />
0,126<br />
<br />
148<br />
<br />
8<br />
<br />
ISSR11<br />
<br />
0,204<br />
<br />
8<br />
<br />
1<br />
<br />
9<br />
<br />
88,89<br />
<br />
0,180<br />
<br />
157<br />
<br />
9<br />
<br />
ISSR13<br />
<br />
0,241<br />
<br />
5<br />
<br />
1<br />
<br />
6<br />
<br />
100<br />
<br />
0,416<br />
<br />
88<br />
<br />
10<br />
<br />
ISSR14<br />
<br />
0,073<br />
<br />
3<br />
<br />
2<br />
<br />
5<br />
<br />
60<br />
<br />
0,197<br />
<br />
108<br />
<br />
11<br />
<br />
ISSR15<br />
<br />
0,366<br />
<br />
4<br />
<br />
0<br />
<br />
4<br />
<br />
100<br />
<br />
0,370<br />
<br />
45<br />
<br />
12<br />
<br />
ISSR16<br />
<br />
0,239<br />
<br />
1<br />
<br />
2<br />
<br />
3<br />
<br />
33,33<br />
<br />
0,049<br />
<br />
52<br />
<br />
13<br />
<br />
ISSR17<br />
<br />
0,174<br />
<br />
2<br />
<br />
2<br />
<br />
4<br />
<br />
50<br />
<br />
0,221<br />
<br />
72<br />
<br />
14<br />
<br />
ISSR46<br />
<br />
0,276<br />
<br />
5<br />
<br />
1<br />
<br />
6<br />
<br />
83,33<br />
<br />
0,161<br />
<br />
94<br />
<br />
15<br />
<br />
ISSR49<br />
<br />
0<br />
<br />
0<br />
<br />
1<br />
<br />
1<br />
<br />
0<br />
<br />
0,000<br />
<br />
25<br />
<br />
256<br />
<br />
HỘI NGHỊ KHOA HỌC TOÀN QUỐC VỀ SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT LẦN THỨ 5<br />
Đa dạng<br />
gen (Hi)<br />
<br />
Tổng<br />
phân đoạn<br />
cho các mẫu<br />
<br />
83,33<br />
<br />
0,278<br />
<br />
104<br />
<br />
3<br />
<br />
66,67<br />
<br />
0,190<br />
<br />
63<br />
<br />
8<br />
<br />
87,50<br />
<br />
0,232<br />
<br />
122<br />
<br />
5<br />
<br />
12<br />
<br />
58,33<br />
<br />
0,177<br />
<br />
236<br />
<br />
8<br />
<br />
1<br />
<br />
9<br />
<br />
88,89<br />
<br />
0,260<br />
<br />
140<br />
<br />
0,202<br />
<br />
9<br />
<br />
1<br />
<br />
10<br />
<br />
90,00<br />
<br />
0,215<br />
<br />
176<br />
<br />
0,18<br />
<br />
2<br />
<br />
4<br />
<br />
6<br />
<br />
33,33<br />
<br />
0,105<br />
<br />
112<br />
<br />
ISSR63<br />
<br />
0,308<br />
<br />
8<br />
<br />
3<br />
<br />
11<br />
<br />
72,73<br />
<br />
0,195<br />
<br />
157<br />
<br />
24<br />
<br />
ISSR64<br />
<br />
0,303<br />
<br />
8<br />
<br />
0<br />
<br />
8<br />
<br />
100<br />
<br />
0,319<br />
<br />
108<br />
<br />
25<br />
<br />
ISSR65<br />
<br />
0,263<br />
<br />
4<br />
<br />
0<br />
<br />
4<br />
<br />
100<br />
<br />
0,210<br />
<br />
64<br />
<br />
26<br />
<br />
ISSR67<br />
<br />
0,204<br />
<br />
8<br />
<br />
0<br />
<br />
8<br />
<br />
100<br />
<br />
0,266<br />
<br />
162<br />
<br />
27<br />
<br />
ISSR69<br />
<br />
0,004<br />
<br />
1<br />
<br />
4<br />
<br />
5<br />
<br />
20<br />
<br />
0,015<br />
<br />
124<br />
<br />
1<br />
<br />
Shc01<br />
<br />
0,237<br />
<br />
4<br />
<br />
0<br />
<br />
4<br />
<br />
100<br />
<br />
0,211<br />
<br />
66<br />
<br />
2<br />
<br />
Shc07<br />
<br />
0,252<br />
<br />
2<br />
<br />
1<br />
<br />
3<br />
<br />
66,67<br />
<br />
0,098<br />
<br />
50<br />
<br />
3<br />
<br />
Shc09<br />
<br />
0<br />
<br />
0<br />
<br />
1<br />
<br />
1<br />
<br />
0<br />
<br />
0,000<br />
<br />
25<br />
<br />
4<br />
<br />
Shc11<br />
<br />
0<br />
<br />
0<br />
<br />
1<br />
<br />
1<br />
<br />
0<br />
<br />
0,000<br />
<br />
25<br />
<br />
148<br />
<br />
46<br />
<br />
194<br />
<br />
TT<br />
<br />
Chỉ thị<br />
<br />
PIC<br />
<br />
Phân đoạn<br />
đa hình<br />
<br />
Phân đoạn Tổng ố % phân đoạn<br />
đồng hình phân đoạn<br />
đa hình<br />
<br />
16<br />
<br />
ISSR51<br />
<br />
0,191<br />
<br />
5<br />
<br />
1<br />
<br />
6<br />
<br />
17<br />
<br />
ISSR52<br />
<br />
0,091<br />
<br />
2<br />
<br />
1<br />
<br />
18<br />
<br />
ISSR55<br />
<br />
0,261<br />
<br />
7<br />
<br />
1<br />
<br />
19<br />
<br />
ISSR56<br />
<br />
0,131<br />
<br />
7<br />
<br />
20<br />
<br />
ISSR59<br />
<br />
0,247<br />
<br />
21<br />
<br />
ISSR61<br />
<br />
22<br />
<br />
ISSR62<br />
<br />
23<br />
<br />
Chỉ thị SSR<br />
<br />
Tổng cộng<br />
<br />
3364<br />
<br />
Tính đa hình thể hiện ở sự xuất hiện hay không xuất hiện phân đoạn DNA khi so sánh giữa<br />
các mẫu với nhau. Tổng số phân đoạn DNA nhân bản được từ 25 mẫu lá Dầu đọt tím với 31 chỉ<br />
thị ISSR và SSR là 3364 phân đoạn. Số phân đoạn DNA nhân bản được nhiều nhất là 236 phân<br />
đoạn (chỉ thị ISSR56) và ít nhất là 25 phân đoạn (chỉ thị ISSR49, Shc09 và Shc11).<br />
Hình 1 trình bày kết quả điện di sản phẩm PCR của 25 mẫu Dầu dọt tím với chỉ thị ISSR_1,<br />
ISSR_11 và chỉ thị SSR_Shc9.<br />
<br />
Hình 1. S n phẩm PCR c a 25 m u Dầ<br />
<br />
t tím<br />
<br />
1. Chỉ thị ISSR1; 2. Chỉ thị ISSR11; 3. Chỉ thị Shc9; M. Marker phân tử 1Kbp (ISSR_1, ISSR_11),<br />
100bp (SSR_Shc9); Giếng 1-25 các mẫu Dầu đọt tím<br />
<br />
257<br />
<br />
HỘI NGHỊ KHOA HỌC TOÀN QUỐC VỀ SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT LẦN THỨ 5<br />
<br />
Mối quan hệ di truyền giữa 25 mẫu Dầu đọt tím thể hiện trong biểu đồ hình cây (hình 2)<br />
phân làm 02 nhánh chính và có hệ số sai khác di truyền dao động trong khoảng 11,5% (1-0,885)<br />
đến 34% (1-0,66). Nhánh chính I duy nhất là mẫu QN6 có hệ số sai khác di truyền với 24 mẫu<br />
còn lại khoảng 34% (1-0,66). Nhánh chính II gồm 24 mẫu, có hệ số sai khác di truyền khoảng từ<br />
11,5% đến 31,5% (1-0,695) và được chia thành 2 nhánh phụ. Trong đó nhánh phụ II.1 gồm 2<br />
mẫu (QN29 và QN30), có hệ số sai khác di truyền 21,5% (1-0,785). Trong nhánh phụ II.2 chia<br />
làm 2 nhánh phụ nhỏ, nhánh phụ nhỏ 1 có duy nhất 1 mẫu (QN3), nhánh phụ nhỏ 2 là 22 mẫu<br />
còn lại có hệ số sai khác di truyền từ 11,5% (1-0,885) đến 27% (1-0,73).<br />
<br />
Hình 2. Bi<br />
<br />
hình cây c a 25 m u Dầ<br />
t tím theo h s di truy n Jaccard<br />
và ki u phân nhóm UPGMA<br />
<br />
Kết quả phân tích với chỉ thị ISSR và SSR cho thấy, hệ số tương đồng di truyền giữa các<br />
mẫu Dầu đọt tím dao động từ 0,67 (QN6) đến 0,885 (QN27 và QN28). Trên cơ sở những kết<br />
quả thu được chúng tôi cho rằng với 25 mẫu Dầu đọt tím được thu ở một địa phương thuộc<br />
huyện Đại Lộc-tỉnh Quảng Nam nên lựa chọn những cá thể có hệ số tương đồng di truyền cao<br />
trên 0,8 như mẫu QN27, QN28, QN11, QN14, QN21, QN22 để bảo tồn gen, nhân giống và<br />
phát triển để quần thể Dầu đọt tím còn lại duy nhất tại Quảng Nam được bảo tồn một cách<br />
hữu hiệu nhất.<br />
III. KẾT LUẬN<br />
Trong số 37 chỉ thị sử dụng phân tích tính đa dạng truyền của 25 mẫu Dầu đọt tím, có 31/37<br />
chỉ thị (ISSR và SSR) nhân bản được DNA, trong đó 28/31 chỉ thị đã chỉ ra tính đa hình (chiếm<br />
90,32%). Tổng số 194 phân đoạn DNA đã được nhân bản với kích thước dao động từ 1103000bp, trong đó có 148 phân đoạn đa hình (chiếm 76,3%). Chỉ thị ISSR nhân được 185 phân<br />
đoạn và chỉ thị SSR nhân được 9 phân đoạn. Sơ đồ hình cây thể hiện mối quan hệ di truyền của<br />
25 mẫu Dầu đọt tím chia thành 2 nhánh chính có hệ số sai khác di truyền trong khoảng 11,5%<br />
đến 34%. Nhánh I gồm duy nhất mẫu QN6 có hệ số sai khác di truyền với 24 mẫu còn lại là<br />
34%. Nhánh II là 24 mẫu và có hệ số sai khác di truyền dao động từ 11,5% đến 34%. Trong đó<br />
<br />
258<br />
<br />
Thêm vào BST
Báo xấu
Download
Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ
